GB/T 31481-2015
基本信息
标准号： GB/T 31481-2015
中文名称：深冷容器用材料与气体的相容性判定导则
标准类别：国家标准(GB)
英文名称：Guidance for gas/materials compatibility of cryogenic vessels
标准状态：现行
发布日期：2015-05-15
实施日期：2015-09-01
出版语种：简体中文
下载格式：.rar .pdf
下载大小：826KB
标准分类号
标准ICS号： 流体系统和通用件>>流体存储装置>>23.020.40低温容器
中标分类号：综合>>标志、包装、运输、贮存>>A82包装材料与容器
关联标准
采标情况：ISO 21010:2014
出版信息
出版社：中国标准出版社
页数：20页
标准价格：38.0
出版日期：2015-09-01
相关单位信息
起草人：滕俊华、章兰珠、陈朝晖、周伟明、陈勤俭、应建明、张玉福、何华、童礼华、刘春峰、朱燕梅、汤晓英、宋斌杰、魏勇彪
起草单位：上海市气体工业协会、华东理工大学、中国特种设备检测研究院、国家石油钻采炼化设备质量监督检验中心、液化空气(中国)投资有限公司等
归口单位：全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)
提出单位：全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)
发布部门：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会
标准简介
GB/T 31481-2015 深冷容器用材料与气体的相容性判定导则
GB/T31481-2015
标准压缩包解压密码：www.bzxz.net
本标准规定了深冷容器用材料与气体的相容性要求,但不包括在低温工况下的机械性能要求。 本标准规定了材料与气体相容性判定的一般原则、材料与纯氧或富氧环境相容性的具体要求以及 深冷容器及其附属设备用金属和非金属材料与氧相容性的试验方法。 本标准主要适用于冷冻液化气体介质环境中以及可能与冷冻液化气体接触的材料
本标准按照 GB/T1.1—2009给出的规则起草。
本标准使用翻译法等同采用ISO21010:2014《深冷容器 气体与材料的相容性》。
本标准与ISO21010:2014相比,做了下列的编辑性修改:
———本标准中压力值的单位由bar换算为 MPa;
———附录 A 中,补充了“液氧工况中常用的金属材料见表 A.1”的引导语,表 A.1中选中的标志由
“×”改为“√”,并在表中给出了备注说明;
———根据附录 B中给出的测试报告样表内容,调整了测试报告表 B.1;
———图 B.2中,件号2(自然温度下的压力值)对应的虚线改为延伸至Z 轴上;
———因原标准中有误,将 C.4中件11改为件9,且由内径14mm 修改为外径14mm;图 C.1中,件号9(连接管)明确为外径14mm、内径11mm,同时删除件号11及其相关内容。
本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。
本标准起草单位:上海市气体工业协会、华东理工大学、中国特种设备检测研究院、国家石油钻采炼化设备质量监督检验中心、液化空气(中国)投资有限公司、杭州富士达特种材料有限公司、江苏省特种设备安全监督检验研究院张家港分院、常州博朗低温设备有限公司、中集安瑞科投资控股(深圳)有限公司、上海市特种设备监督检验技术研究院、上海华谊集团装备工程有限公司、南通中集罐式储运设备制造有限公司。
本标准主要起草人:滕俊华、章兰珠、陈朝晖、周伟明、陈勤俭、应建明、张玉福、何华、童礼华、刘春峰、朱燕梅、汤晓英、宋斌杰、魏勇彪。
本标准规定了深冷容器用材料与气体的相容性要求,但不包括在低温工况下的机械性能要求。 本标准规定了材料与气体相容性判定的一般原则、材料与纯氧或富氧环境相容性的具体要求以及 深冷容器及其附属设备用金属和非金属材料与氧相容性的试验方法。 本标准主要适用于冷冻液化气体介质环境中以及可能与冷冻液化气体接触的材料
本标准按照 GB/T1.1—2009给出的规则起草。
本标准使用翻译法等同采用ISO21010:2014《深冷容器 气体与材料的相容性》。
本标准与ISO21010:2014相比,做了下列的编辑性修改:
———本标准中压力值的单位由bar换算为 MPa;
———附录 A 中,补充了“液氧工况中常用的金属材料见表 A.1”的引导语,表 A.1中选中的标志由
“×”改为“√”,并在表中给出了备注说明;
———根据附录 B中给出的测试报告样表内容,调整了测试报告表 B.1;
———图 B.2中,件号2(自然温度下的压力值)对应的虚线改为延伸至Z 轴上;
———因原标准中有误,将 C.4中件11改为件9,且由内径14mm 修改为外径14mm;图 C.1中,件号9(连接管)明确为外径14mm、内径11mm,同时删除件号11及其相关内容。
本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。
本标准起草单位:上海市气体工业协会、华东理工大学、中国特种设备检测研究院、国家石油钻采炼化设备质量监督检验中心、液化空气(中国)投资有限公司、杭州富士达特种材料有限公司、江苏省特种设备安全监督检验研究院张家港分院、常州博朗低温设备有限公司、中集安瑞科投资控股(深圳)有限公司、上海市特种设备监督检验技术研究院、上海华谊集团装备工程有限公司、南通中集罐式储运设备制造有限公司。
本标准主要起草人:滕俊华、章兰珠、陈朝晖、周伟明、陈勤俭、应建明、张玉福、何华、童礼华、刘春峰、朱燕梅、汤晓英、宋斌杰、魏勇彪。
标准图片预览
标准内容
ICS23.020.40
中华人民共和国国家标准
GB/T31481—2015/ISO21010:2014深冷容器用材料与气体的相容性判定导则Guidance for gas/nateriais compatibility of cryogenic vessels(ISO 2101C:2014,Cryogenie vessels—Gas/materials compatibility,IDT)2015-05-15发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2015-09-01实施
本标准按照GB/TE.12009给出的规则起草，GB/T 31481—2015/ISO 21010 :2014本标准使用翻译法等同采用IS021010：2014《深冷容器气体与材料的相容性》。本标摊与ISO21010：2014相比，做r下列的编辑性修改：...-本标准中压力值的单位由 bar换算为MPa；一附录A中，补充了“液氧工况中常用的金属材料见表A.1”的引导语，表A.1巾选中的标志由“×”故为“√”，并在表中给出了备注说明；根据附录B中给山的测试报告伴表内容，调整了测试报告表B.1；图B.2中，件号2（自然温度下的压力值）对应的虚线改为延伸至Z轴上：因原标准中有误，将C.4中件11改为件9,且由内径14mm修改为外径14mm；图C.1中，件号9(连接管）明确为外径14mm.内径11mm.同时删除件号11及其相关内容。本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262)提出并归口。本标滩起草单位：上海市气体工业协会、华东理工大学、中国特种设备检测研究院、国家石油钻采化设备质量监督检验中心，液化空气（中国）投资有限公司、杭州富土达特种材料有限公司、江苏省特种设备安全监督检验研究院张家港分院、常州博朗低温设备有限公司，中集安瑞科投资控股（深圳)有限公司、上海市特种设备监督检验技术研究院、上海华谊集团装备下程有限公司、南通中集罐式储运设备制造有限公司。
本标准主要起草人：腾俊华、章兰珠、陈朝辉、周伟明、陈勤检，应建明、张玉福、何华、童礼华、刘春峰、朱燕梅、汤晓英、来斌杰、魏亚蔻。1
1范画
GB/T31481--2015/IS021010:2014深冷容器用材料与气体的相容性判定导本标准现定了深冷容器用材料与气体的相容性要求，但不包括在低温工况下的机械性能要求。木标推规定了材料与气体相容性判定的一般原则、材料与纯氧或富氧环境相容性的具体要求以及深冷容器及其附属设备用金属和非金属材料与氧相容性的试验方法。本标谁主要适用于冷冻液化气体介质环境中以及可能与冷冻化气体接触的材料，2规范性引用文件
下列文件对于小文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。ISO10297：1999气瓶可重复充装的气瓶阀门技术要求与型式试验（Transportablegascylin-dersCylinder valves-Spceification and type testing)ISO23208深冷容器深冷工况下的清洁要求（CryogenicvcsselsCleanlinessforcryogenicservice)
3材料与除氧气以外气体的相客性深冷容器应用的温度范国从环境温度直至可能达到的最低温度。不涉及氧工况时，在常温下通常需考虑的腐蚀和氢脆等相容性问题,在深冷工况下一般可以忽略。深冷容器中的材料与除氧气以外气体的相容性，可以参考ISOI1114-1和ISO11114-2。4在氧工况下对材料的一般要求
4.1在氧工况下对材料的评价
4.1.1一般要求
纯氧或富氧环境中的材料的选择，应根据导致氧和材料发生反应的条件进行。在没有点燃能量来源时，大部分材料与氧接触并不会发生燃烧反应。当能量输人并转化成热量的速度大于能量耗散速度时，累积的热量持续增圳，将导致材料被点燃和燃烧。因此，材料是否会被点燃和燃烧取决于如下两要素：
材料的最低点燃温度；
一能使材料混度上升到点燃温度的能量源。在进行整个系统设计时，应针对上述两个要素，对下列特定周素进行重点考虑；一一材料特性：包括使可燃性提高的因素和使潜在的破坏性结果发牛的条件（反应热）；----材料所处的工况：压力、温度、气体流速，氧的浓度和氧的状态（气态或液态）以及按ISO23208定的表面污染情况；
一一潜在点燃源摩擦、压缩热、质量撞击产生的热量、颗粒撞击产生的热量、静电、电弧、共振、内部1
GB/T31481—2015/IS021010:2014揽动等；
-反应对周国环境等产生的影响：其他因素：性能要求、原有使用经验、可行性和成术。注：本标准规定广材料在纯氧或高氧工况下使用时需满足的最低要求。材料在恶劣工说或者操作压力大于4.0MPa的工况下使用时，还应增加其他特殊的试验。4.1.2绝热系统的评价
深冷容器中可能与纯氧或富氧液化空气接触的绝热系统材料应按4.1.1的规定进行试验。如果材料试样通过了4.4.3规定的试验，则无需再进行4.4.4规定的试验。4.2金属材料的评价
深冷容器制造巾常用的金属材料一般都与氧相容。附录A列出了适用于液氧工况的金属材料。较薄的材料遇到高点燃能量（如泵失效）时，则可能发生燃烧或者剧烈反应。厚度小于0.1mm的材料应按4.4.3的要求，在尽可能接近实际工况的条件下逊行试验。当材料应用于潜在点燃能量较高的场合时，还应进行特殊考虑。当按照4.4.3的规定进行试验时，对于与液氧接触的深冷容器用金属材料，应采用液氧进行试验；对于与富氧液化空气接触的金属材料，且存在潜在点燃源的风险时，应采用氧浓度不低于50%的氧氮混合深冷液体进行试验。
注：富氧液化空气会在一个标准大气压（1.01325×10°Pa）下，温度低于一191.3℃的材料表面上产生。下同。4.3非金属材料的评价
非金属材料如塑料、橡胶、润滑剂、陶瓷、玻璃和粘合剂等，其中与氧接触时具有高的点燃风险的，应尽量避免使用或者谨慎选用。
对于陶瓷、破璃等完全氧化的非金属材料，在术被污染的情况下不存在点燃风险。持续或偶尔接触液氧介质的易燃非金属材料，在有潜在点燃源风险存在的场合使用时，应按4.4.2和4.4.3的规定进行试验。材料应用于系统中偶尔发生液氧聚积的部位时，也应考虑逊行相应的材料试验。
当按照4.4.3的规定进行试验时，对于与液氧接触的深冷容器用非金属材料，应采用液氧进行试验；对于与富氧液化空气接触的非金属材料，且存在潜在点燃源的风险时，应当采用氧浓度不低于50%的氧氮混合深冷液体进行试验。持续或偶尔与氧气介质接触的易燃非金属材料，在有潜在点燃源风险存在的场合使用时，应按4.4.2的规定进行试验。材料应用于系统中偶尔发生氧气聚积的部位中时，也应考虑进行相应的材料试验。4.4试验方法和接受准则
4.4.1一般要求
通常用材料名称和制造商名称对每种待试验的材料进行明确标识。4.4.2点燃试验
4.4.2.1判定原则
4.4,2,2 和 4,4.2,3 规定了两种可选的试验方法。当材料不满足4.4.2.2 和 4.4.2.3 的要求时,只要按照其实际使用状态（如阀门密封材料，需对整个阀门或代表性组件进行试验），通过了ISO10297：1999中5.3.8规定的“氧气压力冲击试验”，则也可采用。2
-iiiKAoNhiKAca
4.4.2.2自燃试验（爆炸试验）
4,4.2,2.1
试验步骤
试验步骤见附录 B。
4.4.2.2.2接受准则
GB/T 3148 1---2015/1SO 21010 :2014按4.4.2.2.1规定的方法测得的自燃温度应不低于表1的规定值。表 1 最低自燃温度
最高工作压力/MPa
20.7~34.5
注：中间数可用线性插补法硫定4.4.2.3
压力冲击试验
4.4.2.3.1试验步骤
试验步骤见附录 C。
4.4.2.3.2
接受准则
最低自燃温度(SIT)/℃
可进行补充试验（见4.1)
在设定的最高工作压力下连续进行5次压力冲击试验，不应有反应现象发生。4.4.3液氧(LOX)中的机械冲击试验4.4.3,1 试验步骤
机械冲击试验应在大气压力下和液氧环境中，按照参考文献[4~[8]规定的方法进行。上述参考文献中列举「首选的试验设备，具体要求仅供参考。试验应在下列条件下进行：--试验材料表面状况与使用条件一致；试验材料物理状态与实际使用状态一致（如固体、粉末等）；……单位接触面积上的冲击能量不小于79J/cm。4.4.3.2接受准则
连续进行10次试验，不应有点燃或灼焦等反应现象发生。4.4.4绝热材料试验
绝热材料的代表性试样，在压力为0.1 MPa、氧气浓度为100%的坏境中与灼热的销金丝接触时,不3
GB/T 31481—2015/1SO 210 t0:2014应持续烧，
绝热材料的代表性试样应与放置在容器中的绝热材料一致，并进行全厚度的试验。4.5可替代的接受准则
如果材料在深冷容器的相应工况中已有长期安全使用的文件证明或者有支持性的风险评估报告，可选用。
-iiiKAoNhiKAca
附录A
（资料性附录）
液氧工况中常用的金属材料
GB/T 31481—2015/IS0 21010 :2014液氧工况中常用的金属材料见表A,1，材料的相容性应在使用前进行评价。表A.1液氧工况中常用的金属材料深冷容器及相关设备
移动容器
固定容
内容器
内容器
阔门和安全防护装置
柔性敏管
汽化器
绝热系统
低合金钢
注：带\/\标记的项目，为选中项巨。镍钢
常用金属桂料
「奥氏体不锈钢
铜及销合金
铝及铝合金
GB/T 3148 1—2015/IS0 210 10 :2014B.1概述wwW.bzxz.Net
附录B
（规范性附录）
自燃试验（爆炸试验）
本附录规定了非金属材料在加压氧气中测定自燃温度的试验方法。自燃温度是对材料进行比较和分类的依据，对用于加压氧气中的材料，自燃温度也是选材的依据之一，
B.2原理
少量的试验材料在加压氧气巾进行缓慢加热。连续地记录压力和温度的变化，根据温度和压力的突然上升来判断材料的自燃点。B.3
试件制备
试件制备时应防止污染。
试件可以是液体，也可以是固体。固体材料试件应至少被分制成6块。每次试验中试件的总质量应不少于60g。
B.4试验设备
试验设备的基本原理图见图B.1。如果选用感应加热炉进行加热，升温速率能够达110℃/mi，其他加热方式的升温速率一殿不超过20℃/min。热电偶应装在套管中，安放在尽可能靠近试件的位置，通过连通记录仪来监测温度变化。温度监测和记录的精度应不低于士2℃。
内部压力也需进行监测和记录，其精度应不低于士0.2MPa。试验设备，特别是高压室，应能承受剧烈反应（如爆炸)所产生的压力。B.5纯度
试验用气体的氧纯度应不低于99.5%，碳氢化合物的含量应小于10mL/m。B.6试验步骤
试样装人试件腔后，放进高压室中。将上次试验残余在高压室内的气体和燃烧产物吹扫干净后，密闭高压室。然店，以较小的初始压力通入氧气，使其点燃时的压力不小于12.0MPa。调整加热功率使升温速率控制在20℃/min左右，同时连续地记录温度和压力，直到试样发生自-iiiKAoNhiKAca
燃，或若达到400℃，或名达到要求的更高温度。GB/T 31481--2015/ISO 21010:2014燃烧反应发生时.温度和压力会发生突然工升。道过记录仪[显示的温度和压力值，可以判断材料的自燃温度，
B.7结果
通过试验记录来确定3个参数：T,,AT和AP，如图B,2所示。其：
自燃温度；
自燃瞬间的温度增量；
白燃瞬间的压力增量：
根据材料白燃温度的不同，可以对材料进行分类。温度增量△T和压力增量△的大小，反映了燃烧反应的剧烈程度。t
说明：
-试样：
—氧气人口：点燃条件下不小于12.0 MPa:3
压力传感器；
温度蓝测器；
-加热元件：升温速率20℃/min，可加热到500℃。自燃试验的高压室
GB/T 31481—2015/ISO 21010:2014￥+
时闻对应的瘟度和压变化：
自燃度下的压力；
—一压力峰值，
4温度峰值：
5----自燃温度：
试验报告
自燃试验
时间(min)
-温度 ()
压力p(MPa)。
温度和压力与时间的对应关察
试验结果记录在报告单中。报告单样表见表B.1。-iiiKANiKAca
自燃试验
1一试验单位
2一试验材料
材料H途
使用下况
形态、膨状、外观
供应商
商品名
试件质量/g
自燃温度下
1—自燃温度/℃
5—备注
报告签发
温度/℃
压力/MPa
自燃试验报告
3一试验果
GB/T 3148I--2015/JS0 21010:2014试验编号
压力/MPa
温度/℃
自燃温度下
GB/T31481—2015/ISO2T010:2014C.1概述
附录C
(规范性附录）
压力冲击试验
本附录规定测试非金属材料（固体、胶体或液休)在氧气、空气或含氧混合气体的压力冲击下发生反应的试验方法，用来确定非金属材料允许使用的最高工作压力。本试验模拟了非金属材料在实际使用中可能遇到的工况，如快速开闭阀门.设备或曾道破裂等。本试验方法可应用于T作压力大于等于 1,0 MPa 的工况。C.2原理
试验装置中设置了反应容器、蓄氧容器、阀门及其连通管路。将少量的试验材料置于反应容器中，过快开阀门引入高压氧气，使试验材料经受高压氧气的冲击。谢节蓄氧容器的压力，使管子中的压力由初始压力女；上升到最终压力P。升压过程应尽可能绝热。
如观察到温度的陡然升高，就表明试验材料和氧气发生了反应。如果升压过程是绝热过程，温升将会更高。
如果压力升到最终压力力，未发现试样和氧气发生反应，此时的压力就可以作为材料允许使用的最高工作压力。
C.3试样制备
固体材料试样应至少分成6块，液体材料需涂敷在陶瓷纤维材料上。每次试验的试样总质量应为0.2g～0.5g。C.4试验设备
试验装置的基本结构示意图见图C,1。试样放置在体积为15cm的钢管中（见图C.1，件10）。这根钢管作为反应容器，通过一根750mm长的管子(图C,1,件9,外径14mm)和一个气动快开阀(见图C.1,件6)连接到蓄氧容器上(见图C.1件 7)。气动快开阀的开启速度应能保证在15 ms~20 ms 内,使反应腔压力升高到试验值。用两个加热器（见图C.1,件4)将蓄氧容器和反应容器加热到(60土3)℃。一次压力冲击完成后，应通过排气阀（见图C.1，件8)排气，将反应容器内压力降为大气压力。反应容器中试样的温度和蓄氧容器中氧气的温度通过热电偶（见图C.1，件5）来测量。压力通过压力传感器(见图C.1,3)来测量。压力和温度记录的精度要求分别为±0.2 MPa和士2 ℃。试验设备，尤其是反应容器应能承受剧烈的内部反应。10
-iiiKAoNiKAca
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中华人民共和国国家标准
GB/T31481—2015/ISO21010:2014深冷容器用材料与气体的相容性判定导则Guidance for gas/nateriais compatibility of cryogenic vessels(ISO 2101C:2014,Cryogenie vessels—Gas/materials compatibility,IDT)2015-05-15发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2015-09-01实施
本标准按照GB/TE.12009给出的规则起草，GB/T 31481—2015/ISO 21010 :2014本标准使用翻译法等同采用IS021010：2014《深冷容器气体与材料的相容性》。本标摊与ISO21010：2014相比，做r下列的编辑性修改：...-本标准中压力值的单位由 bar换算为MPa；一附录A中，补充了“液氧工况中常用的金属材料见表A.1”的引导语，表A.1巾选中的标志由“×”故为“√”，并在表中给出了备注说明；根据附录B中给山的测试报告伴表内容，调整了测试报告表B.1；图B.2中，件号2（自然温度下的压力值）对应的虚线改为延伸至Z轴上：因原标准中有误，将C.4中件11改为件9,且由内径14mm修改为外径14mm；图C.1中，件号9(连接管）明确为外径14mm.内径11mm.同时删除件号11及其相关内容。本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262)提出并归口。本标滩起草单位：上海市气体工业协会、华东理工大学、中国特种设备检测研究院、国家石油钻采化设备质量监督检验中心，液化空气（中国）投资有限公司、杭州富土达特种材料有限公司、江苏省特种设备安全监督检验研究院张家港分院、常州博朗低温设备有限公司，中集安瑞科投资控股（深圳)有限公司、上海市特种设备监督检验技术研究院、上海华谊集团装备下程有限公司、南通中集罐式储运设备制造有限公司。
本标准主要起草人：腾俊华、章兰珠、陈朝辉、周伟明、陈勤检，应建明、张玉福、何华、童礼华、刘春峰、朱燕梅、汤晓英、来斌杰、魏亚蔻。1
1范画
GB/T31481--2015/IS021010:2014深冷容器用材料与气体的相容性判定导本标准现定了深冷容器用材料与气体的相容性要求，但不包括在低温工况下的机械性能要求。木标推规定了材料与气体相容性判定的一般原则、材料与纯氧或富氧环境相容性的具体要求以及深冷容器及其附属设备用金属和非金属材料与氧相容性的试验方法。本标谁主要适用于冷冻液化气体介质环境中以及可能与冷冻化气体接触的材料，2规范性引用文件
下列文件对于小文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。ISO10297：1999气瓶可重复充装的气瓶阀门技术要求与型式试验（Transportablegascylin-dersCylinder valves-Spceification and type testing)ISO23208深冷容器深冷工况下的清洁要求（CryogenicvcsselsCleanlinessforcryogenicservice)
3材料与除氧气以外气体的相客性深冷容器应用的温度范国从环境温度直至可能达到的最低温度。不涉及氧工况时，在常温下通常需考虑的腐蚀和氢脆等相容性问题,在深冷工况下一般可以忽略。深冷容器中的材料与除氧气以外气体的相容性，可以参考ISOI1114-1和ISO11114-2。4在氧工况下对材料的一般要求
4.1在氧工况下对材料的评价
4.1.1一般要求
纯氧或富氧环境中的材料的选择，应根据导致氧和材料发生反应的条件进行。在没有点燃能量来源时，大部分材料与氧接触并不会发生燃烧反应。当能量输人并转化成热量的速度大于能量耗散速度时，累积的热量持续增圳，将导致材料被点燃和燃烧。因此，材料是否会被点燃和燃烧取决于如下两要素：
材料的最低点燃温度；
一能使材料混度上升到点燃温度的能量源。在进行整个系统设计时，应针对上述两个要素，对下列特定周素进行重点考虑；一一材料特性：包括使可燃性提高的因素和使潜在的破坏性结果发牛的条件（反应热）；----材料所处的工况：压力、温度、气体流速，氧的浓度和氧的状态（气态或液态）以及按ISO23208定的表面污染情况；
一一潜在点燃源摩擦、压缩热、质量撞击产生的热量、颗粒撞击产生的热量、静电、电弧、共振、内部1
GB/T31481—2015/IS021010:2014揽动等；
-反应对周国环境等产生的影响：其他因素：性能要求、原有使用经验、可行性和成术。注：本标准规定广材料在纯氧或高氧工况下使用时需满足的最低要求。材料在恶劣工说或者操作压力大于4.0MPa的工况下使用时，还应增加其他特殊的试验。4.1.2绝热系统的评价
深冷容器中可能与纯氧或富氧液化空气接触的绝热系统材料应按4.1.1的规定进行试验。如果材料试样通过了4.4.3规定的试验，则无需再进行4.4.4规定的试验。4.2金属材料的评价
深冷容器制造巾常用的金属材料一般都与氧相容。附录A列出了适用于液氧工况的金属材料。较薄的材料遇到高点燃能量（如泵失效）时，则可能发生燃烧或者剧烈反应。厚度小于0.1mm的材料应按4.4.3的要求，在尽可能接近实际工况的条件下逊行试验。当材料应用于潜在点燃能量较高的场合时，还应进行特殊考虑。当按照4.4.3的规定进行试验时，对于与液氧接触的深冷容器用金属材料，应采用液氧进行试验；对于与富氧液化空气接触的金属材料，且存在潜在点燃源的风险时，应采用氧浓度不低于50%的氧氮混合深冷液体进行试验。
注：富氧液化空气会在一个标准大气压（1.01325×10°Pa）下，温度低于一191.3℃的材料表面上产生。下同。4.3非金属材料的评价
非金属材料如塑料、橡胶、润滑剂、陶瓷、玻璃和粘合剂等，其中与氧接触时具有高的点燃风险的，应尽量避免使用或者谨慎选用。
对于陶瓷、破璃等完全氧化的非金属材料，在术被污染的情况下不存在点燃风险。持续或偶尔接触液氧介质的易燃非金属材料，在有潜在点燃源风险存在的场合使用时，应按4.4.2和4.4.3的规定进行试验。材料应用于系统中偶尔发生液氧聚积的部位时，也应考虑逊行相应的材料试验。
当按照4.4.3的规定进行试验时，对于与液氧接触的深冷容器用非金属材料，应采用液氧进行试验；对于与富氧液化空气接触的非金属材料，且存在潜在点燃源的风险时，应当采用氧浓度不低于50%的氧氮混合深冷液体进行试验。持续或偶尔与氧气介质接触的易燃非金属材料，在有潜在点燃源风险存在的场合使用时，应按4.4.2的规定进行试验。材料应用于系统中偶尔发生氧气聚积的部位中时，也应考虑进行相应的材料试验。4.4试验方法和接受准则
4.4.1一般要求
通常用材料名称和制造商名称对每种待试验的材料进行明确标识。4.4.2点燃试验
4.4.2.1判定原则
4.4,2,2 和 4,4.2,3 规定了两种可选的试验方法。当材料不满足4.4.2.2 和 4.4.2.3 的要求时,只要按照其实际使用状态（如阀门密封材料，需对整个阀门或代表性组件进行试验），通过了ISO10297：1999中5.3.8规定的“氧气压力冲击试验”，则也可采用。2
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4.4.2.2自燃试验（爆炸试验）
4,4.2,2.1
试验步骤
试验步骤见附录 B。
4.4.2.2.2接受准则
GB/T 3148 1---2015/1SO 21010 :2014按4.4.2.2.1规定的方法测得的自燃温度应不低于表1的规定值。表 1 最低自燃温度
最高工作压力/MPa
20.7~34.5
注：中间数可用线性插补法硫定4.4.2.3
压力冲击试验
4.4.2.3.1试验步骤
试验步骤见附录 C。
4.4.2.3.2
接受准则
最低自燃温度(SIT)/℃
可进行补充试验（见4.1)
在设定的最高工作压力下连续进行5次压力冲击试验，不应有反应现象发生。4.4.3液氧(LOX)中的机械冲击试验4.4.3,1 试验步骤
机械冲击试验应在大气压力下和液氧环境中，按照参考文献[4~[8]规定的方法进行。上述参考文献中列举「首选的试验设备，具体要求仅供参考。试验应在下列条件下进行：--试验材料表面状况与使用条件一致；试验材料物理状态与实际使用状态一致（如固体、粉末等）；……单位接触面积上的冲击能量不小于79J/cm。4.4.3.2接受准则
连续进行10次试验，不应有点燃或灼焦等反应现象发生。4.4.4绝热材料试验
绝热材料的代表性试样，在压力为0.1 MPa、氧气浓度为100%的坏境中与灼热的销金丝接触时,不3
GB/T 31481—2015/1SO 210 t0:2014应持续烧，
绝热材料的代表性试样应与放置在容器中的绝热材料一致，并进行全厚度的试验。4.5可替代的接受准则
如果材料在深冷容器的相应工况中已有长期安全使用的文件证明或者有支持性的风险评估报告，可选用。
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附录A
（资料性附录）
液氧工况中常用的金属材料
GB/T 31481—2015/IS0 21010 :2014液氧工况中常用的金属材料见表A,1，材料的相容性应在使用前进行评价。表A.1液氧工况中常用的金属材料深冷容器及相关设备
移动容器
固定容
内容器
内容器
阔门和安全防护装置
柔性敏管
汽化器
绝热系统
低合金钢
注：带\/\标记的项目，为选中项巨。镍钢
常用金属桂料
「奥氏体不锈钢
铜及销合金
铝及铝合金
GB/T 3148 1—2015/IS0 210 10 :2014B.1概述wwW.bzxz.Net
附录B
（规范性附录）
自燃试验（爆炸试验）
本附录规定了非金属材料在加压氧气中测定自燃温度的试验方法。自燃温度是对材料进行比较和分类的依据，对用于加压氧气中的材料，自燃温度也是选材的依据之一，
B.2原理
少量的试验材料在加压氧气巾进行缓慢加热。连续地记录压力和温度的变化，根据温度和压力的突然上升来判断材料的自燃点。B.3
试件制备
试件制备时应防止污染。
试件可以是液体，也可以是固体。固体材料试件应至少被分制成6块。每次试验中试件的总质量应不少于60g。
B.4试验设备
试验设备的基本原理图见图B.1。如果选用感应加热炉进行加热，升温速率能够达110℃/mi，其他加热方式的升温速率一殿不超过20℃/min。热电偶应装在套管中，安放在尽可能靠近试件的位置，通过连通记录仪来监测温度变化。温度监测和记录的精度应不低于士2℃。
内部压力也需进行监测和记录，其精度应不低于士0.2MPa。试验设备，特别是高压室，应能承受剧烈反应（如爆炸)所产生的压力。B.5纯度
试验用气体的氧纯度应不低于99.5%，碳氢化合物的含量应小于10mL/m。B.6试验步骤
试样装人试件腔后，放进高压室中。将上次试验残余在高压室内的气体和燃烧产物吹扫干净后，密闭高压室。然店，以较小的初始压力通入氧气，使其点燃时的压力不小于12.0MPa。调整加热功率使升温速率控制在20℃/min左右，同时连续地记录温度和压力，直到试样发生自-iiiKAoNhiKAca
燃，或若达到400℃，或名达到要求的更高温度。GB/T 31481--2015/ISO 21010:2014燃烧反应发生时.温度和压力会发生突然工升。道过记录仪[显示的温度和压力值，可以判断材料的自燃温度，
B.7结果
通过试验记录来确定3个参数：T,,AT和AP，如图B,2所示。其：
自燃温度；
自燃瞬间的温度增量；
白燃瞬间的压力增量：
根据材料白燃温度的不同，可以对材料进行分类。温度增量△T和压力增量△的大小，反映了燃烧反应的剧烈程度。t
说明：
-试样：
—氧气人口：点燃条件下不小于12.0 MPa:3
压力传感器；
温度蓝测器；
-加热元件：升温速率20℃/min，可加热到500℃。自燃试验的高压室
GB/T 31481—2015/ISO 21010:2014￥+
时闻对应的瘟度和压变化：
自燃度下的压力；
—一压力峰值，
4温度峰值：
5----自燃温度：
试验报告
自燃试验
时间(min)
-温度 ()
压力p(MPa)。
温度和压力与时间的对应关察
试验结果记录在报告单中。报告单样表见表B.1。-iiiKANiKAca
自燃试验
1一试验单位
2一试验材料
材料H途
使用下况
形态、膨状、外观
供应商
商品名
试件质量/g
自燃温度下
1—自燃温度/℃
5—备注
报告签发
温度/℃
压力/MPa
自燃试验报告
3一试验果
GB/T 3148I--2015/JS0 21010:2014试验编号
压力/MPa
温度/℃
自燃温度下
GB/T31481—2015/ISO2T010:2014C.1概述
附录C
(规范性附录）
压力冲击试验
本附录规定测试非金属材料（固体、胶体或液休)在氧气、空气或含氧混合气体的压力冲击下发生反应的试验方法，用来确定非金属材料允许使用的最高工作压力。本试验模拟了非金属材料在实际使用中可能遇到的工况，如快速开闭阀门.设备或曾道破裂等。本试验方法可应用于T作压力大于等于 1,0 MPa 的工况。C.2原理
试验装置中设置了反应容器、蓄氧容器、阀门及其连通管路。将少量的试验材料置于反应容器中，过快开阀门引入高压氧气，使试验材料经受高压氧气的冲击。谢节蓄氧容器的压力，使管子中的压力由初始压力女；上升到最终压力P。升压过程应尽可能绝热。
如观察到温度的陡然升高，就表明试验材料和氧气发生了反应。如果升压过程是绝热过程，温升将会更高。
如果压力升到最终压力力，未发现试样和氧气发生反应，此时的压力就可以作为材料允许使用的最高工作压力。
C.3试样制备
固体材料试样应至少分成6块，液体材料需涂敷在陶瓷纤维材料上。每次试验的试样总质量应为0.2g～0.5g。C.4试验设备
试验装置的基本结构示意图见图C,1。试样放置在体积为15cm的钢管中（见图C.1，件10）。这根钢管作为反应容器，通过一根750mm长的管子(图C,1,件9,外径14mm)和一个气动快开阀(见图C.1,件6)连接到蓄氧容器上(见图C.1件 7)。气动快开阀的开启速度应能保证在15 ms~20 ms 内,使反应腔压力升高到试验值。用两个加热器（见图C.1,件4)将蓄氧容器和反应容器加热到(60土3)℃。一次压力冲击完成后，应通过排气阀（见图C.1，件8)排气，将反应容器内压力降为大气压力。反应容器中试样的温度和蓄氧容器中氧气的温度通过热电偶（见图C.1，件5）来测量。压力通过压力传感器(见图C.1,3)来测量。压力和温度记录的精度要求分别为±0.2 MPa和士2 ℃。试验设备，尤其是反应容器应能承受剧烈的内部反应。10
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